高青海，賈雙雙，苗永美

(安徽科技學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽 233100)

設(shè)施栽培下不同品種薄皮甜瓜花粉萌發(fā)及坐果率的比較

高青海，賈雙雙，苗永美

(安徽科技學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽 233100)

對早春大棚栽培的薄皮甜瓜，采用花粉離體培養(yǎng)和氯化三苯基四氮唑(TTC)染色觀察法，利用顯微鏡觀察5個品種薄皮甜瓜花粉的生活力，并對其花粉萌發(fā)及坐果情況進行比較。結(jié)果表明，在設(shè)施栽培過程中，薄皮甜瓜品種‘青皮酥瓜’和‘長花皮酥瓜’花粉萌發(fā)率高，萌發(fā)率分別為85.4%和75.8%，而且花粉管伸長快，易于授粉，坐果率較高，其中‘長花皮酥瓜’的坐果率為37%，適合早春設(shè)施栽培。

薄皮甜瓜；設(shè)施栽培；花粉萌發(fā)率；坐果率

甜瓜為葫蘆科甜瓜屬中幼果無刺的栽培種，為一年生蔓性草本植物，世界各地均有栽培。我國是薄皮甜瓜栽培面積最大的國家，近幾年隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，設(shè)施甜瓜栽培面積逐年擴大，據(jù)統(tǒng)計，全國的甜瓜栽培面積為40萬hm2，其中設(shè)施栽培面積達60% 以上。在設(shè)施栽培過程中，尤其在低溫、弱光等不良環(huán)境下，薄皮甜瓜生長發(fā)育受到影響，表現(xiàn)在授粉不良、坐果率低及品質(zhì)下降等[1]。瓜類蔬菜產(chǎn)量高低及品質(zhì)優(yōu)劣與開花授粉、受精等過程有密切的關(guān)系。前人在溫度、外源物質(zhì)等對植物開花特性的影響研究較多[2-5]，而對薄皮甜瓜花粉萌發(fā)及其坐果率的影響研究較少，尤其是設(shè)施條件下的研究鮮有報道。為此，本研究以不同品種的薄皮甜瓜為材料，探討設(shè)施條件下不同品種薄皮甜瓜花粉萌發(fā)及其坐果率之間的差異，為薄皮甜瓜優(yōu)質(zhì)高效設(shè)施栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

5個薄皮甜瓜品種材料分別為‘蘋果酥瓜’，‘ 羊角酥瓜’，‘長花皮酥瓜’，‘青皮酥瓜’和‘白皮酥瓜’，材料由安徽科技學(xué)院園藝教研室提供。

1.2 試驗處理

試驗于2014年1月～6月在安徽科技學(xué)院種植科技園進行，5個薄皮甜瓜品種于1月15日在日光溫室內(nèi)進行育苗，3月8日定植在南北走向的大拱棚內(nèi)，按照常規(guī)方法進行日常管理。盛花期，在健壯的植株上選擇正常的雄花，在開花前一天套硫酸紙袋，下口用曲別針別好以免混入其他花粉，第二天花藥開裂后收集花粉；用花粉篩篩去雜質(zhì)，根據(jù)使用的次數(shù)將其分裝于數(shù)個指形管中，避免因啟封而使溫度、濕度劇變造成花粉生活力銳減，待測定。

1.3 測定方法和指標

1.3.1 薄皮甜瓜花粉萌發(fā)率的測定 參照姜雪婷等[6]的方法，待花粉陰干后播于100mg/L硼酸+250g/L蔗糖+10g/L瓊脂的固體培養(yǎng)基上，25℃下暗培養(yǎng)3 h，統(tǒng)計花粉萌發(fā)率。每個處理觀察3個視野，每個視野花粉粒不少于40個，以花粉管長度大于花粉粒直徑視為萌發(fā)，處理重復(fù)3次。萌發(fā)率=己萌發(fā)花粉數(shù)/花粉總數(shù)×100%。

1.3.2 薄皮甜瓜花粉萌發(fā)率的測定 花粉管長度的測定參照張紹鈴[7]等方法并略作修改。在25℃下，將花粉離體培養(yǎng)120 min后在OLYMPUS CX41顯微鏡40倍鏡下觀察拍照，選取5個視野，采用MSHOT MD-30S0數(shù)碼成像軟件測量長度。

1.3.3 薄皮甜瓜坐果率的測定 在甜瓜結(jié)果盛期，薄皮甜瓜的坐果率為自然狀態(tài)下實際結(jié)果數(shù)占總雌花開花數(shù)的百分率。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003和SPSS16.0軟件對指標進行相關(guān)性分析

2 結(jié)果與分析

2.1 薄皮甜瓜盛花期設(shè)施內(nèi)平均氣溫的變化

由圖1可知，在早春設(shè)施栽培薄皮甜瓜的盛花期，設(shè)施內(nèi)平均氣溫的日變化在白天變化較大，13時氣溫達到最大值為33.1℃，夜間氣溫變化比較平穩(wěn)，維持在12.5～14.5℃。

圖1 設(shè)施內(nèi)土壤溫度日變化 圖2 不同薄皮甜瓜品種花粉萌發(fā)率的比較

Fig.1 Diurnal variations of soil temperature in greenhouse Fig.2 Comparing in germination of flower organs in different melon cultivars

2.2 不同品種薄皮甜瓜品種花粉萌發(fā)率的比較

圖3 不同薄皮甜瓜品種花粉管長度的比較 圖4 不同薄皮甜瓜品種坐果率的比較

Fig.3 Comparing in pollen tube length of flower organs in different melon Fig.4 Comparing in fruit set of different melon cultivars

由圖2可知，設(shè)施栽培不同品種薄皮甜瓜花粉的萌發(fā)率差異較大，其中‘蘋果酥瓜’的花粉萌發(fā)率較低，僅為36.5%，而‘青皮酥瓜’花粉萌發(fā)率較高，達到85.7%，比‘蘋果酥瓜’高134.8%。‘羊角酥瓜’和‘長花皮酥瓜’花粉萌發(fā)率差異不大。在相同時間內(nèi)，不同品種薄皮甜瓜花粉管的伸長也有所差異(如圖3所示)，其中‘長花皮酥瓜’瓜的花粉管伸長較快，花粉管長度達到364.5μm，‘蘋果酥瓜’和‘白皮酥瓜’的花粉管生長較慢，其長度僅為132.5μm和156.8μm。由此說明，設(shè)施栽培環(huán)境條件下，其中‘青皮酥瓜’和‘長花皮酥瓜’花粉萌發(fā)率較高，花粉管的生長較快，有利于其授粉，而‘蘋果酥瓜’和‘白皮酥瓜’則花粉萌發(fā)率較低，花粉管生長較慢，不利于授粉及座果。

2.3 不同品種薄皮甜瓜坐果率的比較

由圖4可以看出，不同品種薄皮甜瓜在設(shè)施栽培時坐果率差異也較大，其中坐果率較高的是‘青皮酥瓜’和‘長花皮酥瓜’， 其中‘長花皮酥瓜’坐果率達37%，‘青皮酥瓜’為33%，而‘蘋果酥瓜’的坐果率僅為20%。由此說明在設(shè)施栽培時，有些薄皮甜瓜適應(yīng)設(shè)施內(nèi)環(huán)境條件， 坐果率較高，有些薄皮甜瓜品種不太適應(yīng)設(shè)施環(huán)境，坐果率較低。

2.4 薄皮甜瓜坐果率與花粉萌發(fā)的相關(guān)性

表1 變量間的相關(guān)系數(shù)

*P<0.05;**P<0.01.下同Thesamebelow．

由表1可以知，薄皮甜瓜的花粉管的長度、花粉萌發(fā)率及坐果率呈正相關(guān)性，而且相關(guān)系數(shù)較大，均呈極顯著正相關(guān)。由此說明，設(shè)施薄皮甜瓜栽培時，薄皮甜瓜雄花花粉的萌發(fā)率、花粉管的伸長直接影響到的坐果率。

2.5 不同品種薄皮甜瓜雄花花粉萌發(fā)顯微觀察

3 討論

植物的授粉是植物生殖生長的一個重要過程，在授粉過程中，除受遺傳因素以外，還受到外界環(huán)境的影響[8]。研究表明，外源物質(zhì)硼鈣等能促進植物花粉管的萌發(fā)和生長，有利于花器官的發(fā)育和授粉，提高坐果率[9-11]；環(huán)境條件也是影響植物授粉的主要因子，其中溫度對植物的開花坐果影響較大，低溫不利于作物花粉的萌發(fā)，降低植物花粉的萌發(fā)率和抑制花粉管的生長[2]。

低溫造成水稻結(jié)實率低的主要原因是花藥縮小，花藥內(nèi)可育花粉數(shù)減少，不育花粉數(shù)增多，結(jié)實率下降，其中花藥內(nèi)的可育花粉數(shù)對水稻的結(jié)實率起著決定性的作用[12]。本研究結(jié)果表明，設(shè)施條件下不同品種薄皮甜瓜花粉的萌發(fā)、花粉管的伸長等都存在較大的差異，其中‘青皮酥瓜’和‘長花皮酥瓜’花粉的萌發(fā)率和花粉伸長表現(xiàn)較好，坐果率較高；而‘蘋果酥瓜’花粉的萌發(fā)率較低，花粉伸長較短，坐果率較低。

總之，在早春設(shè)施栽培過程中薄皮甜瓜品種‘青皮酥瓜’和‘長花皮酥瓜’花粉萌發(fā)率高，而且花粉管伸長快，易于授粉，坐果率較高，適合早春設(shè)施栽培。

[1]蘇永全.溫度對不同類型甜瓜花粉萌發(fā)率的影響[J].長江蔬菜，2012(4):17-18.

[2]田斐，樊治成，盛金. 低溫下黃瓜花粉生活力的研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2007, 19 (3): 57-59.

[3]李秀珍,李學(xué)強.不同溫度條件下日光溫室甜櫻桃性器官發(fā)育與受精的差異[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報2013, 18(2):64-70.

[4]姚成義，趙潔. 鈣和硼對藍豬耳花粉萌發(fā)及花粉管生民的影響[J]. 武漢植物學(xué)研究，2004, 22 (1):1-7.

[5]楊瑞, 高賽, 王金金, 等. 外源硼和鈣對‘素邦”百合花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響[J]. 電子顯微學(xué)報, 2014, 33(4):368-372.

[6]姜雪婷, 杜玉虎, 張紹鈴, 等. 梨43個品種花粉生活力及4種測定方法的比較[J]. 果樹學(xué)報，2006, 23(2):178-181.

[7]張紹鈴, 謝文暖, 陳迪新, 等. 8種果樹花粉量及花粉萌發(fā)與生長的差異[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2003, 19(3): 67-69.

[8]DafniA,FirmageD.Pollenviabilityandlongevity:Practical,ecologicalandevolutionaryimplications[J].PlantSystematicsandEvolution, 2000, 222(1/4): 113-132.

[9]唐寬強，劉守偉，吳鳳芝，等. 外源噴施CaCl2對低溫逆境下番茄抗冷性及開花結(jié)果的影響[J].北方園藝, 2013(1):10-14.

[10]白天, 解瑋佳, 李世峰, 等. 糖、硼、鈣對大喇叭杜鵑四合花粉萌發(fā)的影響[J].上海交通大學(xué)學(xué)報, 2013, 31(6):48-54.

[11]辛東華, 金香花, 李旭. 不同條件對文冠果花粉萌發(fā)的影響[J].延邊大學(xué)學(xué)報, 2014,36(1):34-37.

[12]鄧化冰, 車芳璐,肖應(yīng)輝,等. 開花期低溫脅迫對水稻花粉性狀及劍葉理化特性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2011, 22(1):66-72.

( 責(zé)任編輯:李孟良)

Comparison of Pollen Germination Rate of Fruit Set in Different Muskmelon Under Protected Cultivation

GAO Qing-hai，JIA Shuang-shuang，MIAO Yong-mei

(College of Life Science, Anhui Science and Technology University, Fengyang 233100, China)

Using pollen in vitro culture techniques and triphenyl tetrazolium chloride (TTC) staining method, 5 varieties of muskmelon pollen viability are observed under microscope, and pollen germination and their fruit set were compared, in early spring protected cultivation. The results showed that the cultivation process, muskmelon varieties ‘Qing pi su gua’ and ‘Chang hua pi su gua’ pollen germination rate, male pollen germination rate were respectively 85.4% and 75.8%; and pollen tube of growth was quick, fruit set rate was higher, the fruit set of ‘Chang hua pi su gua’ was 37%, which is suitable for early spring cultivation.

Muskmelon; Protected cultivation; Pollen germination rate; Fruit set

2014-11-08

安徽省高校省級自然科學(xué)研究重點項目(KJ2014A054)。

高青海(1977-)，男，山東省金鄉(xiāng)縣人，博士，副教授，主要從事蔬菜高產(chǎn)載培及育種研究。

S652.2

A

1673-8772(2015)02-0025-04